सुपरक्रिटिकल वॉटर रिएक्टर: Difference between revisions

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[[Image:Supercritical-Water-Cooled Reactor.svg|right|300px|thumb|सुपर क्रिटिकल जल रिएक्टर योजना।]]सुपरक्रिटिकल वॉटर रिएक्टर (एससीडब्ल्यूआर) अवधारणा [[ जनरेशन IV रिएक्टर |जनरेशन IV रिएक्टर]] है,<ref>{{cite web |url=https://www.gen-4.org/gif/jcms/c_40679/technology-system-scwr |title=Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR) |website=www.gen-4.org |access-date=7 Apr 2016}}</ref> जिसे हल्के जल रिएक्टर (एलडब्ल्यूआर) के रूप में डिज़ाइन किया गया है जो [[ सुपर तरल |सुपर तरल]] प्रेशर (अर्थात 22.1 एमपीए से अधिक) पर संचालित होता है। इस संदर्भ में महत्वपूर्ण शब्द पानी के [[ महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स) |महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स)]] को संदर्भित करता है, और परमाणु रिएक्टर की[[ गंभीरता (स्थिति) | क्रांतिकता]] की अवधारणा से भ्रमित नहीं होना चाहिए।
[[Image:Supercritical-Water-Cooled Reactor.svg|right|300px|thumb|सुपर क्रिटिकल वॉटर रिएक्टर योजना।]]'''सुपरक्रिटिकल वॉटर रिएक्टर''' (एससीडब्ल्यूआर) अवधारणा [[ जनरेशन IV रिएक्टर |जनरेशन IV रिएक्टर]] है,<ref>{{cite web |url=https://www.gen-4.org/gif/jcms/c_40679/technology-system-scwr |title=Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR) |website=www.gen-4.org |access-date=7 Apr 2016}}</ref> जिसे हल्के वॉटर रिएक्टर (एलडब्ल्यूआर) के रूप में डिज़ाइन किया गया है जो [[ सुपर तरल |सुपर तरल]] दबाव (अर्थात 22.1 एमपीए से अधिक) पर संचालित होता है। इस संदर्भ में महत्वपूर्ण शब्द वॉटर के [[ महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स) |महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स)]] को संदर्भित करता है, और परमाणु रिएक्टर की[[ गंभीरता (स्थिति) | क्रांतिकता]] की अवधारणा से भ्रमित नहीं होना चाहिए।


[[ रिएक्टर कोर ]] में गर्म किया गया पानी 374 डिग्री सेल्सियस के महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर एक सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ बन जाता है, तरल पानी के समान द्रव से अधिक [[ संतृप्त भाप |संतृप्त भाप]] (जो भाप टरबाइन में उपयोग किया जा सकता है) के समान तरल पदार्थ से संक्रमण के बिना। उबलने का विशिष्ट [[ चरण संक्रमण |चरण संक्रमण]]
[[ रिएक्टर कोर |रिएक्टर कोर]] में गर्म किया गया वॉटर 374 डिग्री सेल्सियस के महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ बन जाता है, तरल वॉटर के समान द्रव से अधिक [[ संतृप्त भाप |संतृप्त भाप]] (जो भाप टरबाइन में उपयोग किया जा सकता है) के समान तरल पदार्थ से संक्रमण के बिना उबले वॉटर का विशिष्ट [[ चरण संक्रमण |चरण संक्रमण]] होता है।


इसके विपरीत, अच्छी प्रकार से स्थापित दाबित जल रिएक्टरों (पीडब्ल्यूआर) में उप-राजनीतिक दाब पर तरल जल का एक प्राथमिक शीतलन बंधन होता है, जो रिएक्टर कोर से द्वितीयक शीतलन बंधन तक ऊष्मा का परिवहन करता है, जहां[[ बायलर | बायलर]] में टर्बाइनों को चलाने के लिए भाप का उत्पादन किया जाता है। (भाप जनरेटर कहा जाता है)।
इसके विपरीत, उत्तम प्रकार से स्थापित दाबित वॉटर रिएक्टरों (पीडब्ल्यूआर) में उप-राजनीतिक दाब पर तरल वॉटर का प्राथमिक शीतलन बंधन होता है, जो रिएक्टर कोर से द्वितीयक शीतलन बंधन तक ऊष्मा का परिवहन करता है, जहां[[ बायलर | बायलर]] में टर्बाइनों को चलाने के लिए भाप का उत्पादन किया जाता है।


उबलते पानी रिएक्टर (बीडब्लूआर) रिएक्टर कोर में होने वाली भाप उत्पन्न करने के लिए उबलने की प्रक्रिया के साथ, कम दबावों पर काम करते हैं।
उबलते वॉटर रिएक्टर (बीडब्लूआर) कोर में होने वाली भाप उत्पन्न करने के लिए उबलने की प्रक्रिया के साथ, कम दबावों पर कार्य करते हैं।


सुपरक्रिटिकल [[ स्टीम जनरेटर |स्टीम जनरेटर]] एक सिद्ध तकनीक है।
सुपरक्रिटिकल [[ स्टीम जनरेटर |भाप जनरेटर]] सिद्ध तकनीक है। एससीडब्ल्यूआर प्रणाली के विकास को इसकी उच्च तापीय क्षमता (~45 % व्यय~33 % वर्तमान एलडब्ल्यूआर के लिए) और सरल डिजाइन के कारण परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए आशाजनक उन्नति माना जाता है। 2012 तक 13 देशों में 32 संगठनों द्वारा इस अवधारणा की जांच की जा रही थी।<ref>
 
एससीडब्ल्यूआर प्रणाली के विकास को इसकी उच्च तापीय क्षमता (~45 % बनाम ~33 % वर्तमान एलडब्ल्यूआर के लिए) और सरल डिजाइन के कारण परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए एक आशाजनक उन्नति माना जाता है। 2012 तक 13 देशों में 32 संगठनों द्वारा इस अवधारणा की जांच की जा रही थी।<ref>
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== इतिहास ==
== इतिहास ==


सोवियत संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका में 1950 और 1960 के दशक में उप-राजनीतिक-दबाव पर चलने वाले सुपर-हीटेड स्टीम कूल्ड रिएक्टरों का प्रयोग किया गया था, जैसे कि [[ बेलोयार्स्क परमाणु ऊर्जा स्टेशन |बेलोयार्स्क परमाणु ऊर्जा स्टेशन]], पाथफाइंडर और [[ जनरल इलेक्ट्रिक |जनरल इलेक्ट्रिक]] के [[ ऑपरेशन सनराइज (जनरल इलेक्ट्रिक) |ऑपरेशन सनराइज (जनरल इलेक्ट्रिक) कार्यक्रम]] का बोनस। ये एससीडब्ल्यूआर नहीं हैं। एससीडब्ल्यूआर को 1990 के दशक से विकसित किया गया था।<ref name="OkaKoshizuka2001">
सोवियत संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका में 1950 और 1960 के दशक में उप-राजनीतिक-दबाव पर चलने वाले अति-उष्मित भाप ठंडा रिएक्टरों का प्रयोग किया गया था, जैसे कि [[ बेलोयार्स्क परमाणु ऊर्जा स्टेशन |बेलोयार्स्क परमाणु ऊर्जा स्टेशन]], पथ शोधक और [[ जनरल इलेक्ट्रिक |जनरल इलेक्ट्रिक]] के [[ ऑपरेशन सनराइज (जनरल इलेक्ट्रिक) |ऑपरेशन सूर्योदय (जनरल इलेक्ट्रिक) कार्यक्रम]] का बोनस ये एससीडब्ल्यूआर नहीं हैं। एससीडब्ल्यूआर को 1990 के दशक से विकसित किया गया था।<ref name="OkaKoshizuka2001">
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एक रिएक्टर दबाव पोत के साथ एक एलडब्ल्यूआर-प्रकार एससीडब्ल्यूआर और दबाव ट्यूबों के साथ एक[[ CANDU | कैंडू]] -प्रकार एससीडब्ल्यूआर दोनों विकसित किए जा रहे हैं।
रिएक्टर दबाव वॉटरयान के साथ एलडब्ल्यूआर-प्रकार और दबाव ट्यूबों के साथ[[ CANDU | कैंडू]]-प्रकार एससीडब्ल्यूआर दोनों विकसित किए जा रहे हैं।


2010 की पुस्तक में वैचारिक डिजाइन और विश्लेषण की विधि सम्मिलित हैं जैसे कोर डिजाइन, प्लांट सिस्टम, प्लांट डायनेमिक्स एंड कंट्रोल, प्लांट स्टार्टअप एंड स्टेबिलिटी, सेफ्टी, [[ तेज रिएक्टर |तेज रिएक्टर]] डिजाइन आदि।<ref name=":0">
2010 की पुस्तक में वैचारिक डिजाइन और विश्लेषण की विधि सम्मिलित हैं जैसे कोर डिजाइन, प्लांट प्रणाली, प्लांट डायनेमिक्स एंड कंट्रोल, प्लांट चालू होना और स्थिरता, सुरक्षा, [[ तेज रिएक्टर |तीव्र रिएक्टर]] डिजाइन आदि।<ref name=":0">
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2013 के दस्तावेज़ में 2015 में एक प्रोटोटाइपिकल फ्यूल्ड लूप टेस्ट के पूरा होने को देखा गया।<ref>https://www.gen-4.org/gif/upload/docs/application/pdf/2013-09/gif_rd_outlook_for_generation_iv_nuclear_energy_systems.pdf {{Bare URL PDF|date=March 2022}}</ref> ईंधन योग्यता परीक्षण 2014 में पूरा किया गया था।<ref>{{cite web|url=http://cordis.europa.eu/result/rcn/165557_en.html|title=European Commission : CORDIS : Projects and Results : Final Report Summary - SCWR-FQT (Supercritical Water Reactor - Fuel Qualification Test)|website=cordis.europa.eu|access-date=21 April 2018}}</ref>
2013 के दस्तावेज़ ने 2015 में आद्य ईंधन लूप जांच को पूर्ण रूप से प्रदर्शित किया गया।<ref>https://www.gen-4.org/gif/upload/docs/application/pdf/2013-09/gif_rd_outlook_for_generation_iv_nuclear_energy_systems.pdf {{Bare URL PDF|date=March 2022}}</ref> ईंधन योग्यता परीक्षण 2014 में पूर्ण किया गया था।<ref>{{cite web|url=http://cordis.europa.eu/result/rcn/165557_en.html|title=European Commission : CORDIS : Projects and Results : Final Report Summary - SCWR-FQT (Supercritical Water Reactor - Fuel Qualification Test)|website=cordis.europa.eu|access-date=21 April 2018}}</ref>


2014 की पुस्तक में थर्मल स्पेक्ट्रम रिएक्टर (सुपर एलडब्ल्यूआर) और एक तेज़ रिएक्टर (सुपर एफआर) के रिएक्टर वैचारिक डिजाइन और थर्मल हाइड्रोलिक्स, सामग्री और सामग्री-शीतलक इंटरैक्शन के प्रयोगात्मक परिणाम देखे गए।<ref name=":1">
2014 की पुस्तक में थर्मल स्पेक्ट्रम रिएक्टर (सुपर एलडब्ल्यूआर) और तीव्र रिएक्टर (सुपर एफआर) और थर्मल हाइड्रोलिक्स, सामग्री और सामग्री-शीतलक परस्पर क्रियाओं के प्रयोगात्मक परिणामों के रिएक्टर वैचारिक डिजाइन को देखा गया।<ref name=":1">
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== डिजाइन ==
== डिजाइन ==
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=== मध्यस्थ-शीतलक ===
=== मध्यस्थ-शीतलक ===


एससीडब्ल्यूआर सुपरक्रिटिकल प्रेशर पर काम करता है। रिएक्टर आउटलेट कूलेंट सुपरक्रिटिकल द्रव है। हल्के पानी का उपयोग [[ न्यूट्रॉन मॉडरेटर |न्यूट्रॉन मॉडरेटर]] और शीतलक के रूप में किया जाता है। महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर, भाप और तरल एक ही घनत्व बन जाते हैं और अप्रभेद्य होते हैं, प्रेशराइज़र और स्टीम जनरेटर (दबावयुक्त पानी रिएक्टर), या [[ जेट पंप ]] / रीसर्क्युलेशन पंप, स्टीम सेपरेटर और ड्रायर ([[ BWR |बीडब्ल्यूआर]]) की आवश्यकता को समाप्त कर देते हैं। उबलने से बचने के अतिरिक्त, एससीडब्ल्यूआर कम घनत्व और मध्यम प्रभाव के साथ अराजक रिक्तियों (बुलबुले) को उत्पन्न नहीं करता है। एलडब्लूआर में यह गर्मी हस्तांतरण और जल प्रवाह को प्रभावित कर सकता है, और प्रतिक्रिया रिएक्टर शक्ति को भविष्यवाणी और नियंत्रण के लिए कठिन बना सकती है। बिजली वितरण की भविष्यवाणी करने के लिए न्यूट्रॉनिक और थर्मल हाइड्रोलिक युग्मित गणना की आवश्यकता है। एससीडब्ल्यूआर के सरलीकरण से निर्माण लागत कम होनी चाहिए और विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार होना चाहिए।
एससीडब्ल्यूआर सुपरक्रिटिकल दाब पर कार्य करता है। रिएक्टर निकासित शीतलक सुपरक्रिटिकल द्रव है। हल्के वॉटर का उपयोग [[ न्यूट्रॉन मॉडरेटर |न्यूट्रॉन मॉडरेटर]] और शीतलक के रूप में किया जाता है। महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर, भाप और तरल घनत्व बन जाते हैं, दाबक और भाप जनरेटर (दबावयुक्त वॉटर रिएक्टर), या [[ जेट पंप |जेट पंप]] / पुनःपरिसंचरण पंप, भाप सेपरेटर और ड्रायर ([[ BWR |बीडब्ल्यूआर]]) की आवश्यकता को समाप्त कर देते हैं। उबलने से बचने के अतिरिक्त, एससीडब्ल्यूआर अल्प घनत्व और मध्यम प्रभाव के साथ अराजक रिक्तियों (बुलबुले) को उत्पन्न नहीं करता है। एलडब्लूआर ताप हस्तांतरण और वॉटर प्रवाह को प्रभावित कर सकता है, और प्रतिक्रिया रिएक्टर शक्ति को भविष्यवाणी और नियंत्रण के लिए कठिन बना सकती है। विद्युत वितरण की भविष्यवाणी करने के लिए न्यूट्रॉनिक और थर्मल हाइड्रोलिक युग्मित गणना की आवश्यकता होती है। एससीडब्ल्यूआर सरलीकरण से निर्माण व्यय अल्प होनी चाहिए, विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार होना चाहिए।


एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर थर्मल इन्सुलेशन के साथ जल की छड़ें अपनाता है और एक कैंडू प्रकार एससीडब्ल्यूआर एक कैलेंड्रिया टैंक में जल मॉडरेटर रखता है। एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर का एक तेज़ रिएक्टर कोर एक उच्च रूपांतरण एलडब्ल्यूआर के रूप में तंग ईंधन रॉड जाली को अपनाता है। अधिक न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रम एससीडब्ल्यूआर में उच्च शक्ति घनत्व का लाभ है, लेकिन इसके लिए प्लूटोनियम और यूरेनियम मिश्रित ऑक्साइड ईंधन की आवश्यकता होती है जो पुनर्संसाधन से उपलब्ध होगा।
एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर थर्मल इन्सुलेशन के साथ वॉटर की छड़ें अपनाता है और एक कैंडू प्रकार एससीडब्ल्यूआर एक कैलेंड्रिया टैंक में वॉटर मॉडरेटर रखता है। एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर का एक तेज़ रिएक्टर कोर एक उच्च रूपांतरण एलडब्ल्यूआर के रूप में तंग ईंधन रॉड जाली को अपनाता है। अधिक न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रम एससीडब्ल्यूआर में उच्च शक्ति घनत्व का लाभ है, लेकिन इसके लिए प्लूटोनियम और यूरेनियम मिश्रित ऑक्साइड ईंधन की आवश्यकता होती है जो पुनर्संसाधन से उपलब्ध होगा।


=== नियंत्रण ===
=== नियंत्रण ===
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=== सामग्री ===
=== सामग्री ===


एससीडब्ल्यूआर के अंदर का तापमान[[ LWR | एलडब्ल्यूआर]] की तुलना में अधिक होता है।चूंकि सुपरक्रिटिकल जीवाश्म ईंधन संयंत्रों को सामग्रियों में बहुत अनुभव है, लेकिन इसमें उच्च तापमान पर्यावरण [[ न्यूट्रॉन विकिरण |न्यूट्रॉन विकिरण]] # सामग्रियों पर प्रभाव का संयोजन सम्मिलित नहीं है। एससीडब्ल्यूआर को पर्यावरण का विरोध करने के लिए मुख्य सामग्री (विशेष रूप से ईंधन [[ आवरण (परमाणु ईंधन) |आवरण (परमाणु ईंधन]]) की आवश्यकता होती है। आर एंड डी पर केंद्रित है:
एससीडब्ल्यूआर के अंदर का तापमान[[ LWR | एलडब्ल्यूआर]] की तुलना में अधिक होता है। चूंकि सुपरक्रिटिकल जीवाश्म ईंधन संयंत्रों को सामग्रियों में अधिक अनुभव होता है, लेकिन इसमें उच्च तापमान पर्यावरण [[ न्यूट्रॉन विकिरण |न्यूट्रॉन विकिरण]] सामग्रियों पर प्रभाव का संयोजन सम्मिलित नहीं होता है। एससीडब्ल्यूआर को पर्यावरण का विरोध करने के लिए मुख्य सामग्री (विशेष रूप से ईंधन [[ आवरण (परमाणु ईंधन) |आवरण (परमाणु ईंधन]]) की आवश्यकता होती है। आर एंड डी पर केंद्रित है:
* विकिरण के तहत सुपरक्रिटिकल जल की रसायन शास्त्र (तनाव जंग को टूटने से रोकना, और न्यूट्रॉन विकिरण और उच्च तापमान के तहत संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखना)
* विकिरण के अंतर्गत सुपरक्रिटिकल वॉटर की रसायन शास्त्र (उत्तेजना जंग को टूटने से रोकना, और न्यूट्रॉन विकिरण और उच्च तापमान के अंतर्गत संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखना)
* आयामी और माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता (उत्सर्जन को रोकना, [[ सामग्री की ताकत ]] बनाए रखना और रेंगना प्रतिरोध भी विकिरण और उच्च तापमान के अनुसार)
* आयामी और सूक्ष्म संरचनात्मक स्थिरता (उत्सर्जन को रोकना,[[ सामग्री की ताकत | सामग्री की सामर्थ्य]] बनाए रखना और धीरे-धीरे प्रतिरोध विकिरण को उच्च तापमान के अनुसार बनाए रखना)
* सामग्री जो दोनों उच्च तापमान की स्थिति का विरोध करती है और बहुत अधिक न्यूट्रॉन को अवशोषित नहीं करती है, जो ईंधन अर्थव्यवस्था को प्रभावित करती है
* सामग्री जो दोनों उच्च तापमान की स्थिति का विरोध करती है और अधिक न्यूट्रॉन को अवशोषित नहीं करती है, जो ईंधन अर्थव्यवस्था को प्रभावित करती है।
एससीडब्ल्यूआर और सुपरक्रिटिकल फॉसिल फायर पावर प्लांट्स जैसे वन्स-थ्रू कूलेंट साइकल में, पूरे रिएक्टर कूलेंट को संक्षेपण के बाद कम तापमान पर संसाधित किया जाता है। यह जल रसायन विज्ञान और संरचनात्मक सामग्रियों के तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रबंधन में लाभ है। गर्म रिएक्टर शीतलक के पुनर्संचार के कारण एलडब्ल्यूआर में यह संभव नहीं है। सामग्री और जल रसायन अनुसंधान एवं विकास को एक बार में होने वाली विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए।<ref name=":0" />
एससीडब्ल्यूआर और सुपरक्रिटिकल जीवाश्म ताप शक्ति प्लांट्स जैसे- शीतलक के माध्यम से साइकल में, पूर्ण रिएक्टर शीतलक को संक्षेपण के पश्चात अल्प तापमान पर संसाधित किया जाता है। यह वॉटर रसायन विज्ञान और संरचनात्मक सामग्रियों के उत्तेजना संक्षारण निघृष्व के प्रबंधन में लाभ होता है। ताप रिएक्टर शीतलक के पुनर्संचार के कारण एलडब्ल्यूआर में यह संभव नहीं है। सामग्री और वॉटर रसायन अनुसंधान एवं विकास में होने वाली विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए।<ref name=":0" />
 


== लाभ ==
== लाभ ==


* [[ सुपरक्रिटिकल पानी | सुपरक्रिटिकल जल]] में उत्कृष्ट गर्मी हस्तांतरण गुण होते हैं जो उच्च शक्ति घनत्व, एक छोटा कोर और एक छोटी रोकथाम संरचना की अनुमति देते हैं।
* [[ सुपरक्रिटिकल पानी | सुपरक्रिटिकल वॉटर]] में उत्कृष्ट ताप हस्तांतरण गुण होते हैं जो उच्च शक्ति घनत्व, लघु कोर और लघु नियंत्रण संरचना की अनुमति देते हैं।
* बॉयलर का उपयोग#सुपरक्रिटिकल स्टीम जनरेटर [[ रैंकिन चक्र ]] अपने विशिष्ट उच्च तापमान के साथ दक्षता में सुधार करता है (वर्तमान पीडब्ल्यूआर/बीडब्ल्यूआर के ~33% बनाम ~45% होगा)।
* बॉयलर का उपयोग सुपरक्रिटिकल भाप जनरेटर[[ रैंकिन चक्र ]]अपने विशिष्ट उच्च तापमान के साथ दक्षता में सुधार करता है (वर्तमान पीडब्ल्यूआर / बीडब्ल्यूआर के ~33% के प्रति ~45% होगा)।
* इस उच्च दक्षता से बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था और हल्का ईंधन भार होगा, क्षय ताप को कम करना # शटडाउन में पावर रिएक्टर | अवशिष्ट (क्षय) ताप।
* इस उच्च दक्षता से उत्तम ईंधन अर्थव्यवस्था और हल्का ईंधन भार होगा, जिससे अवशिष्ट (क्षय) ताप अल्प होगा।
* एससीडब्ल्यूआर को सामान्यतः एक प्रत्यक्ष चक्र के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जिससे भाप या गर्म सुपरक्रिटिकल पानी कोर से सीधे भाप टरबाइन में उपयोग किया जाता है। यह डिजाइन को सरल बनाता है। चूंकि एक बीडब्ल्यूआर एक पीडब्लूआर की तुलना में सरल है, एक एससीडब्ल्यूआर समान विद्युत उत्पादन वाले कम-कुशल बीडब्ल्यूआर की तुलना में बहुत सरल और अधिक ठोस है। प्रेशर वेसल के अंदर कोई स्टीम सेपरेटर, स्टीम ड्रायर, इंटरनल रीसर्क्युलेशन पंप या रीसर्क्युलेशन फ्लो नहीं है। डिजाइन एक बार-थ्रू, प्रत्यक्ष-चक्र है, चक्र का सबसे सरल प्रकार संभव है। छोटे कोर और इसके (प्राथमिक) कूलिंग सर्किट में संग्रहीत थर्मल और रेडियोलॉजिकल ऊर्जा भी बीडब्ल्यूआर या पीडब्लूआर की तुलना में कम होगी।<ref name="TsiklauriTalbert2005">
* एससीडब्ल्यूआर को सामान्यतः प्रत्यक्ष चक्र के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जिससे भाप या ताप सुपरक्रिटिकल वॉटर कोर से सीधे भाप टरबाइन में उपयोग किया जाता है। यह डिजाइन को सरल बनाता है। चूंकि बीडब्ल्यूआर, पीडब्लूआर की तुलना में सरल होता है, एससीडब्ल्यूआर समान विद्युत उत्पादन वाले अल्प-कुशल बीडब्ल्यूआर की तुलना में अधिक सरल और अधिक ठोस होते है है। दाब बर्तन के अंदर भाप सेपरेटर, भाप ड्रायर, आंतरिक पुनःपरिसंचरण पंप या पुनःपरिसंचरण प्रवाह नहीं होता है। डिजाइन के माध्यम से, प्रत्यक्ष-चक्र होता है, चक्र का सबसे सरल प्रकार संभव है। लघु कोर और इसके (प्राथमिक) शीतलन परिपथ में संग्रहीत थर्मल और रेडियोलॉजिकल ऊर्जा भी बीडब्ल्यूआर या पीडब्लूआर की तुलना में अल्प होगी।<ref name="TsiklauriTalbert2005">
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* जल कमरे के तापमान पर तरल है, सस्ता, गैर विषैले और पारदर्शी है, निरीक्षण और मरम्मत को सरल करता है (तरल धातु से ठंडा रिएक्टरों की तुलना में)।
* वॉटर प्रकोष्ठ के तापमान पर तरल है, साधारण, गैर विषैले और पारदर्शी है, निरीक्षण और त्रुटि-निवारण को सरल करता है (तरल धातु से ठंडा रिएक्टरों की तुलना में)।
* [[ फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर |तेज़ न्यूट्रॉन रिएक्टर]] एससीडब्ल्यूआर प्रस्तावित [[ स्वच्छ और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित उन्नत रिएक्टर |स्वच्छ और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित उन्नत रिएक्टर]] की तरह [[ ब्रीडर रिएक्टर |ब्रीडर रिएक्टर]] हो सकता है और लंबे समय तक रहने वाले [[ एक्टिनाइड |एक्टिनाइड]] आइसोटोप को जला सकता है।
* [[ फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर |तीव्र न्यूट्रॉन रिएक्टर]] एससीडब्ल्यूआर प्रस्तावित [[ स्वच्छ और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित उन्नत रिएक्टर |स्वच्छ और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित उन्नत रिएक्टर]] के जैसे [[ ब्रीडर रिएक्टर |ब्रीडर रिएक्टर]] हो सकता है और लंबे समय तक रहने वाले [[ एक्टिनाइड |एक्टिनाइड]] आइसोटोप को वॉटरा सकता है।
* भारी जल वाला एससीडब्ल्यूआर[[ थोरियम ]](यूरेनियम से 4 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में) से ईंधन उत्पन्न कर सकता है। यदि पर्याप्त मॉडरेशन प्रदान किया जाता है, तो कैंडू के समान यह भी अपरिष्कृत [[ प्राकृतिक यूरेनियम ]] का उपयोग कर सकता है
* भारी वॉटर वाला एससीडब्ल्यूआर[[ थोरियम ]](यूरेनियम से 4 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में) से ईंधन उत्पन्न कर सकता है। यदि पर्याप्त मॉडरेशन प्रदान किया जाता है, तो कैंडू के समान यह भी अपरिष्कृत प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग कर सकता है।
* अन्य जल-कूल्ड रिएक्टरों की तुलना में उच्च तापमान पर [[ प्रक्रिया गर्मी |प्रक्रिया गर्मी]] वितरित की जा सकती है
* अन्य वॉटर-ठंडा रिएक्टरों की तुलना में उच्च तापमान पर [[ प्रक्रिया गर्मी |ऊष्मा प्रक्रिया के द्वारा]] वितरित की जा सकती है।


== हानि ==
== हानि ==


* कम जल की सूची (ठोस प्राथमिक बंधन के कारण) का अर्थ है कि क्षणिक और दुर्घटनाओं को बफर करने के लिए कम ताप क्षमता (जैसे, फीडजल प्रवाह की हानि या बड़े ब्रेक लॉस-ऑफ-कूलेंट दुर्घटना) जिसके परिणामस्वरूप दुर्घटना और क्षणिक तापमान पारंपरिक धातु आवरण के लिए बहुत अधिक है ।<ref name=MacDonald-8Q-2003>
* अल्प वॉटर की सूची (ठोस प्राथमिक बंधन के कारण) का अर्थ है कि क्षणिक और दुर्घटनाओं को बफर करने के लिए अल्प ताप क्षमता (जैसे, भरे वॉटर प्रवाह की हानि या बड़े अवरोधक की शीतलक हानि दुर्घटना) जिसके परिणामस्वरूप दुर्घटना और क्षणिक तापमान पारंपरिक धातु आवरण के लिए अधिक है ।<ref name=MacDonald-8Q-2003>
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चूंकि, यह स्टेनलेस स्टील क्लैडिंग के लिए बहुत अधिक नहीं है। एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर के सुरक्षा विश्लेषण से पता चला है कि सुरक्षा मानदंड दुर्घटनाओं और असामान्य क्षणिकता पर अंतर के साथ मिलते हैं, जिसमें प्रवाह की कुल हानि और शीतलक दुर्घटना की हानि सम्मिलित है।<ref name=":2">{{Cite web |last=Oka |first=Yoshiaki |date=June 27, 2011 |title=Special lecture Super LWR and Super FR R&D", Joint ICTP-IAEA Course on Science and Technology of Supercritical Water-Cooled Rectors (SCWRs), International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy, 27 June to 1 July, 2011 |url=https://indico.ictp.it/event/a10196/session/34/contribution/25/material/0/0.pdf |url-status=live |access-date=October 21, 2022 |website=indico.ictp.it}}</ref><ref name=":0" /><ref name=MacDonald-8Q-2003/>{{rp|97,104}} वन्स-थ्रू कूलेंट साइकिल के कारण कोई डबल एंडेड ब्रेक नहीं होता है। शीतलक दुर्घटना के हानि पर कोर को प्रेरित प्रवाह से ठंडा किया जाता है। रिएक्टर पोत के शीर्ष गुंबद में जल की सूची एक इन-वेसल संचायक के रूप में कार्य करती है। एससीडब्ल्यूआर सुरक्षा सिद्धांत कूलेंट इन्वेंट्री को बनाए रखने के लिए नहीं है, किंतु कोर कूलेंट प्रवाह दर को बनाए रखने के लिए है।<ref name=":2" /><ref name=":0" />दुर्घटनाओं पर जल स्तर की तुलना में निरीक्षण करना सरल है। थ्री माइल द्वीप दुर्घटना में जल स्तर संकेत में त्रुटि हुई और ऑपरेटरों ने ईसीसीएस को बंद कर दिया।
चूंकि, यह स्टेनलेस स्टील आवरण के लिए अत्यधिक नहीं है। एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर के सुरक्षा विश्लेषण से पता चला है कि सुरक्षा मानदंड दुर्घटनाओं और असामान्य क्षणिकता पर अंतर के साथ मिलते हैं, जिसमें प्रवाह की कुल हानि और शीतलक दुर्घटना की हानि सम्मिलित होती है।<ref name=":2">{{Cite web |last=Oka |first=Yoshiaki |date=June 27, 2011 |title=Special lecture Super LWR and Super FR R&D", Joint ICTP-IAEA Course on Science and Technology of Supercritical Water-Cooled Rectors (SCWRs), International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy, 27 June to 1 July, 2011 |url=https://indico.ictp.it/event/a10196/session/34/contribution/25/material/0/0.pdf |url-status=live |access-date=October 21, 2022 |website=indico.ictp.it}}</ref><ref name=":0" /><ref name=MacDonald-8Q-2003/>{{rp|97,104}} शीतलन के माध्यम से, साइकिल के कारण कोई दोहरा अवरोधक समाप्त नहीं होता है। शीतलक दुर्घटना के हानि पर कोर को प्रेरित प्रवाह से ठंडा किया जाता है। रिएक्टर वॉटरयान के शीर्ष शिखर में वॉटर की सूची में प्रवेशित बर्तन संचायक के रूप में कार्य करता है। एससीडब्ल्यूआर सुरक्षा सिद्धांत शीतलक सूची को बनाए रखने के लिए नहीं है, किंतु कोर शीतलक प्रवाह दर को बनाए रखने के लिए है।<ref name=":2" /><ref name=":0" />दुर्घटनाओं पर वॉटर स्तर की तुलना में निरीक्षण करना सरल है। थ्री माइल द्वीप दुर्घटना में वॉटर स्तर संकेत में त्रुटि हुई और ऑपरेटरों ने ईसीसीएस को बंद कर दिया।
* उच्च तापमान के साथ संयुक्त उच्च दबाव और कोर में उच्च तापमान भी बढ़ जाता है (पीडब्ल्यूआर/बीडब्ल्यूआर की तुलना में) पोत सामग्री पर यांत्रिक और थर्मल तनाव में वृद्धि होती है जिसे हल करना कठिन होता है।
* उच्च तापमान के साथ संयुक्त उच्च दबाव और कोर में उच्च तापमान भी बढ़ जाता है (पीडब्ल्यूआर / बीडब्ल्यूआर की तुलना में) वॉटरयान सामग्री पर यांत्रिक और थर्मल उत्तेजना में वृद्धि होती है जिसका समाधान  करना कठिन होता है।
चूंकि, एलडब्ल्यूआर प्रकार की डिज़ाइन, रिएक्टर प्रेशर वेसल इनर वॉल को पीडब्ल्यूआर के रूप में इनलेट कूलेंट द्वारा ठंडा किया जाता है। आउटलेट कूलेंट नोजल थर्मल आस्तीन से लैस हैं। दबाव-ट्यूब डिज़ाइन, जहां कोर को प्रत्येक ईंधन चैनल के लिए छोटे ट्यूबों में बांटा गया है, इसमें संभावित रूप से कम समस्याएं हैं, क्योंकि छोटे व्यास के ट्यूबिंग बड़े एकल दबाव वाले जहाजों की तुलना में बहुत पतले हो सकते हैं, और ट्यूब को अंदर से इन्सुलेट किया जा सकता है अक्रिय सिरेमिक इन्सुलेशन इसलिए यह कम (कैलेंड्रिया जल) तापमान पर काम कर सकता है।<ref name="ChowKhartabil2007">
चूंकि, एलडब्ल्यूआर प्रकार की डिज़ाइन, रिएक्टर दाब बर्तन के अंदर वॉल को पीडब्ल्यूआर के रूप में प्रवेशित शीतलक द्वारा ठंडा किया जाता है। निकासित शीतलक सुक्ष्म अग्रभाग थर्मल के द्वारा होता है। दबाव-ट्यूब डिज़ाइन, जहां कोर को प्रत्येक ईंधन चैनल के लिए लघु ट्यूबों में बांटा गया है, इसमें संभावित रूप से अल्प समस्याएं होती हैं, क्योंकि लघु व्यास के ट्यूबिंग बड़े एकल दबाव वाले जहाजों की तुलना में अधिक पतले हो सकते हैं, और ट्यूब को अंदर से इन्सुलेट किया जा सकता है अक्रिय चीनी मिट्टी इन्सुलेशन इसलिए लघु (कैलेंड्रिया वॉटर) तापमान पर कार्य कर सकता है।<ref name="ChowKhartabil2007">
{{citation |last1=Chow |first1=Chun K. |title=Conceptual fuel channel designs for CANDU-SCWR |url=http://www.kns.org/jknsfile/v40/JK0400139.pdf |journal=Nuclear Engineering and Technology |volume=40 |issue=2 |year=2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130927185527/http://www.kns.org/jknsfile/v40/JK0400139.pdf |archive-date=2013-09-27 |last2=Khartabil |first2=Hussam F. |url-status=dead}}
{{citation |last1=Chow |first1=Chun K. |title=Conceptual fuel channel designs for CANDU-SCWR |url=http://www.kns.org/jknsfile/v40/JK0400139.pdf |journal=Nuclear Engineering and Technology |volume=40 |issue=2 |year=2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130927185527/http://www.kns.org/jknsfile/v40/JK0400139.pdf |archive-date=2013-09-27 |last2=Khartabil |first2=Hussam F. |url-status=dead}}
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• शीतलक कोर के अंत में अपने घनत्व को बहुत कम कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप वहां अतिरिक्त मॉडरेटर लगाने की आवश्यकता होती है।
• शीतलक कोर के अंत में इसके घनत्व को अधिक अल्प कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप वहां अतिरिक्त मॉडरेटर लगाने की आवश्यकता होती है।


चूंकि, एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर डिज़ाइन ईंधन असेंबलियों में बीडब्ल्यूआर के रूप में पानी की छड़ों को अपनाता है। पानी की छड़ों में शीतलक घनत्व पतली थर्मल इन्सुलेशन के साथ उच्च रखा जाता है, पूरी तरह से इन्सुलेट नहीं किया जाता है। कैंडू प्रकार एससीडब्ल्यूआर के अधिकांश डिज़ाइन एक आंतरिक कैलेंड्रिया का उपयोग करते हैं, जहां फीडजल प्रवाह का भाग कोर के माध्यम से शीर्ष ट्यूबों के माध्यम से निर्देशित होता है, जो उस क्षेत्र में अतिरिक्त मॉडरेशन (फीडवाटर) प्रदान करता है। इसमें फीडवाटर के साथ पूरी पोत दीवार को ठंडा करने में सक्षम होने का अतिरिक्त लाभ है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप जटिल और भौतिक रूप से मांग (उच्च तापमान, उच्च तापमान अंतर, उच्च विकिरण) आंतरिक कैलेंड्रिया और प्लेना व्यवस्था होती है। एक प्रेशर-ट्यूब डिज़ाइन में विशेषताएँ होती हैं क्योंकि अधिकांश मॉडरेटर कैलेंड्रिया में कम तापमान और दबाव पर होते हैं, मॉडरेशन पर शीतलक घनत्व प्रभाव को कम करते हैं, और कैलेंड्रिया पानी द्वारा वास्तविक दबाव ट्यूब को ठंडा रखा जा सकता है।<ref name="ChowKhartabil2007" />  
चूंकि, एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर डिज़ाइन ईंधन सभाओं में बीडब्ल्यूआर के रूप में वॉटर की छड़ों को अपनाता है। वॉटर की छड़ों में शीतलक घनत्व पतली थर्मल इन्सुलेशन के साथ उच्च रखा जाता है, पूर्ण रूप से इन्सुलेट नहीं किया जाता है। कैंडू प्रकार एससीडब्ल्यूआर के अधिकांश डिज़ाइन आंतरिक कैलेंड्रिया का उपयोग करते हैं, जहां भरे वॉटर का प्रवाहित भाग कोर के माध्यम से और शीर्ष ट्यूबों के माध्यम से निर्देशित होता है, जो उस क्षेत्र में अतिरिक्त मॉडरेशन प्रदान करता है। इसमें भरे वॉटर के साथ पूर्ण वॉटरयान दीवार को ठंडा करने में सक्षम होने का अतिरिक्त लाभ होता है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप जटिल और भौतिक रूप से आवश्यकता अनुसार (उच्च तापमान, उच्च तापमान अंतर, उच्च विकिरण) आंतरिक कैलेंड्रिया और प्लेना व्यवस्था होती है। दाब-ट्यूब डिज़ाइन में विशेषताएँ होती हैं क्योंकि अधिकांश मॉडरेटर कैलेंड्रिया में अल्प तापमान और दबाव पर होते हैं, मॉडरेशन पर शीतलक घनत्व प्रभाव को अल्प करते हैं, और कैलेंड्रिया वॉटरद्वारा वास्तविक दबाव ट्यूब को ठंडा रखा जा सकता है।<ref name="ChowKhartabil2007" />  


विकिरण के अनुसार सुपर क्रिटिकल जल रसायन पर व्यापक सामग्री विकास और अनुसंधान की आवश्यकता है।
विकिरण के अनुसार सुपर क्रिटिकल वॉटर रसायन पर व्यापक सामग्री विकास और अनुसंधान की आवश्यकता होती है।


चूंकि, पूरे एससीडब्ल्यूआर शीतलक को संघनन के बाद साफ किया जाता है। यह जल रसायन के प्रबंधन और संरचनात्मक सामग्रियों के [[ तनाव जंग खुर |तनाव जंग क्रैकिंग]] में एक लाभ है। एलडब्ल्यूआर में यह संभव नहीं है जहां गर्म शीतलक परिचालित होता है।
चूंकि, पूर्ण रूप से एससीडब्ल्यूआर शीतलक को संघनन के पश्चात साफ किया जाता है। यह वॉटर रसायन के प्रबंधन और संरचनात्मक सामग्रियों के [[ तनाव जंग खुर |उत्तेजना जंग क्रैकिंग]] में लाभ होता है। एलडब्ल्यूआर में यह संभव नहीं है जहां ताप शीतलक परिचालित होता है।


जल के सुपरक्रिटिकल स्थिति में पहुंचने से पहले अस्थिरता से बचने के लिए विशेष स्टार्ट-अप प्रक्रियाओं की आवश्यकता है।
वॉटर के सुपरक्रिटिकल स्थिति में पहुंचने से पूर्व अस्थिरता से बचने के लिए विशेष प्रारम्भ में प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।


चूंकि, अस्थिरता को बीडब्ल्यूआर के रूप में शीतलक प्रवाह दर अनुपात में शक्ति द्वारा प्रबंधित किया जाता है।<ref>{{Cite web |last=Oka |first=Yoshiaki |date=June 27, 2011 |title=SC19, Plant dynamics and control |url=http://www.f.waseda.jp/akifumi.yamaji/upload/ICTP-IAEA%20coorse%20SCWR%202011%20Oka%20Plant%20dynamics%20and%20control.pdf |url-status=live |access-date=October 23, 2022 |website=www.f.waseda.jp}}</ref> एससीडब्ल्यूआर में बीडब्ल्यूआर की तुलना में शीतलक घनत्व परिवर्तन छोटा होता है।
चूंकि, अस्थिरता को बीडब्ल्यूआर के रूप में शीतलक प्रवाह दर अनुपात में शक्ति द्वारा प्रबंधित किया जाता है।<ref>{{Cite web |last=Oka |first=Yoshiaki |date=June 27, 2011 |title=SC19, Plant dynamics and control |url=http://www.f.waseda.jp/akifumi.yamaji/upload/ICTP-IAEA%20coorse%20SCWR%202011%20Oka%20Plant%20dynamics%20and%20control.pdf |url-status=live |access-date=October 23, 2022 |website=www.f.waseda.jp}}</ref> एससीडब्ल्यूआर में बीडब्ल्यूआर की तुलना में शीतलक घनत्व परिवर्तन लघु होता है।


तेज़ एससीडब्ल्यूआर को नकारात्मक [[ शून्य गुणांक |शून्य गुणांक]] रखने के लिए अपेक्षाकृत जटिल रिएक्टर कोर की आवश्यकता होती है।
तीव्र एससीडब्ल्यूआर को नकारात्मक [[ शून्य गुणांक |शून्य गुणांक]] रखने के लिए अपेक्षाकृत जटिल रिएक्टर कोर की आवश्यकता होती है।


चूंकि, एकल शीतलक प्रवाह पास कोर संभव है।<ref name=":1" />
चूंकि, एकल शीतलक प्रवाह कोर संभव है।<ref name=":1" />


• वर्तमान में व्यापक डिजाइनों के सभी विकल्पों के साथ (ज्यादातर सबक्रिटिकल वाटर कूल्ड, किसी प्रकार के वाटर मॉडरेट थर्मल रिएक्टर) तकनीक और पुर्जों के कम आपूर्तिकर्ता होंगे और कम से कम प्रारंभिक में दशकों पुरानी सिद्ध तकनीक या इसके विकासवादी सुधारों की तुलना में कम विशेषज्ञता होगी जैसे कि [[ पीढ़ी III + रिएक्टर |पीढ़ी III + रिएक्टर]]
• वर्तमान में व्यापक डिजाइनों के सभी विकल्पों के साथ (अधिकतम उप-क्रिटिकल ठंडा वॉटर, किसी प्रकार के वॉटर मॉडरेट थर्मल रिएक्टर) तकनीक में अल्प आपूर्तिकर्ता होंगे और अल्प से अल्प प्रारंभिक दशकों में प्राचीन सिद्ध तकनीक या इसके विकासवादी सुधारों की तुलना में अल्प विशेषज्ञता होगी जैसे कि [[ पीढ़ी III + रिएक्टर |पीढ़ी III + रिएक्टर]] है।


चूंकि, एलडब्ल्यूआर को 1950 के दशक में सबक्रिटिकल फॉसिल फायर पावर टेक्नोलॉजीज के आधार पर विकसित किया गया था। एलडब्ल्यूआर की सफलता उस अनुभव पर आधारित है।<ref name=":0" />1950 के दशक के बाद सुपरक्रिटिकल फॉसिल फायर पावर प्लांट विकसित किए गए थे। वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए वाल्व, पाइपिंग, टर्बाइन, फीडवाटर पंप और हीटर जैसे टर्बाइन थ्रॉटल दबाव 30एमपीए तक और तापमान 630C तक के संचालन के लिए सम्मिलित हैं।<ref>{{Cite web |last=J. F. Marchaterre and M. Petrick |date=August 1960 |title="Review of the status of supercritical water reactor technology", ANL-6202 |url=https://www.osti.gov/servlets/purl/4153321 |url-status=live |access-date=October 17, 2022 |website=www.osti.gov}}</ref><ref name=":0" />एससीडब्ल्यूआर एलडब्ल्यूआर का प्राकृतिक विकास है। [[ स्रोत द्वारा बिजली की लागत |स्रोत द्वारा बिजली की लागत]] में अमेरिकी [[ ऊर्जा सूचना प्रशासन |ऊर्जा सूचना प्रशासन]] (ईआईए) के[[ बिजली की स्तरित लागत ]](एलसीओई) अनुमानों (2010-2020) के ऐतिहासिक सारांश से [[ शेल गैस |शेल गैस]] के कारण बिजली बाजार में एलडब्ल्यूआर की प्रतिस्पर्धा को अमेरिका में चुनौती दी जा रही है। एलडब्ल्यूआर परमाणु ऊर्जा उत्पादन के सबसे बड़े हिस्से के साथ प्रमुख डिजाइन हैं और दुनिया में नए निर्माण के लिए वर्तमान पेशकश हैं। इनोवेशन डायनेमिक्स बताते हैं कि इनोवेशन सबसे बड़े मार्केट शेयर वाली कंपनियों से नहीं आता है।<ref>{{Cite book |last=Utterback |first=James M. |title=Mastering the Dynamics of Innovation |publisher=Harvard Business School Press |year=1996 |isbn=9780875847405 |edition=2nd |location=Boston |language=English}}</ref> एससीडब्ल्यूआर और एलडब्ल्यूआर की तुलना नवाचार गतिशीलता के संदर्भ में प्रासंगिक नहीं है। यदि [[ छोटा मॉड्यूलर रिएक्टर |छोटा मॉड्यूलर रिएक्टर]] (एसएमआर) प्रतिस्पर्धी है, तो एससीडब्ल्यूआर का एक एसएमआर संस्करण इसके लाभ को बढ़ाएगा।<ref>{{Cite web |last=ECC smart |date= |title=Joint European Canadian Chinese Development of Small Modular Reactor Technology |url=https://ecc-smart.eu/ |url-status=live |access-date=October 22, 2022 |website=ecc-smart.eu}}</ref>
चूंकि, एलडब्ल्यूआर को 1950 के दशक में उप-क्रिटिकल फॉसिल ताप शक्ति प्रौद्योगिकियों के आधार पर विकसित किया गया था। एलडब्ल्यूआर की सफलता उस अनुभव पर आधारित है।<ref name=":0" />1950 के दशक के पश्चात सुपरक्रिटिकल फॉसिल ताप शक्ति प्लांट विकसित किए गए थे। वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए वाल्व, पाइपिंग, टर्बाइन, भरे वॉटर पंप और हीटर जैसे टर्बाइन थ्रॉटल दबाव 30 एमपीए तक और तापमान 630C तक के संचालन के लिए सम्मिलित होता हैं।<ref>{{Cite web |last=J. F. Marchaterre and M. Petrick |date=August 1960 |title="Review of the status of supercritical water reactor technology", ANL-6202 |url=https://www.osti.gov/servlets/purl/4153321 |url-status=live |access-date=October 17, 2022 |website=www.osti.gov}}</ref><ref name=":0" />एससीडब्ल्यूआर, एलडब्ल्यूआर का प्राकृतिक विकास है। [[ स्रोत द्वारा बिजली की लागत |स्रोत द्वारा विद्युत की व्यय]] में अमेरिकी [[ ऊर्जा सूचना प्रशासन |ऊर्जा सूचना प्रशासन]] (ईआईए) के[[ बिजली की स्तरित लागत | विद्युत की स्तरित व्यय]] (एलसीओई) अनुमानों (2010-2020) के ऐतिहासिक सारांश से [[ शेल गैस |शेल गैस]] के कारण विद्युत बाजार में एलडब्ल्यूआर की प्रतिस्पर्धा को अमेरिका में लक्ष्य दिया जा रहा है। एलडब्ल्यूआर परमाणु ऊर्जा उत्पादन के सबसे बड़े भाग के साथ प्रमुख डिजाइन होता हैं और संसार में नए निर्माण के लिए वर्तमान में प्रदर्शित हैं। नवाचार डायनेमिक्स बताते हैं कि नवाचार सबसे बड़े मार्केट शेयर वाली कंपनियों से नहीं आता है।<ref>{{Cite book |last=Utterback |first=James M. |title=Mastering the Dynamics of Innovation |publisher=Harvard Business School Press |year=1996 |isbn=9780875847405 |edition=2nd |location=Boston |language=English}}</ref> एससीडब्ल्यूआर और एलडब्ल्यूआर की तुलना नवाचार गतिशीलता के संदर्भ में प्रासंगिक नहीं है। यदि [[ छोटा मॉड्यूलर रिएक्टर |लघु मॉड्यूलर रिएक्टर]] (एसएमआर) प्रतिस्पर्धी है, तो एससीडब्ल्यूआर का एसएमआर संस्करण इसके लाभ को बढ़ाएगा।<ref>{{Cite web |last=ECC smart |date= |title=Joint European Canadian Chinese Development of Small Modular Reactor Technology |url=https://ecc-smart.eu/ |url-status=live |access-date=October 22, 2022 |website=ecc-smart.eu}}</ref>


• [[ रासायनिक शिम |रासायनिक शिम]] अत्यधिक भिन्न व्यवहार कर सकता है क्योंकि सुपरक्रिटिकल पानी के समाधान गुण तरल पानी से बहुत भिन्न होते हैं। वर्तमान में अधिकांश दाबित जल रिएक्टर [[ जला |बर्नअप]]  के प्रारम्भ में प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करने के लिए [[ बोरिक एसिड | बोरिक अम्ल]] का उपयोग करते हैं।
• [[ रासायनिक शिम |रासायनिक शिम]] अत्यधिक भिन्न व्यवहार कर सकता है क्योंकि सुपरक्रिटिकल वॉटर के समाधान गुण तरल वॉटर से अधिक भिन्न होते हैं। वर्तमान में अधिकांश दाबित वॉटर रिएक्टर [[ जला |बर्नअप]]  के प्रारम्भ में प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करने के लिए [[ बोरिक एसिड |बोरिक अम्ल]] का उपयोग करते हैं।


चूंकि, सकारात्मक शीतलक शून्य गुणांक के कारण एससीडब्ल्यूआर के साथ-साथ बीडब्ल्यूआर में रासायनिक शिम का उपयोग नहीं किया जा सकता है। एससीडब्ल्यूआर बीडब्ल्यूआर के समान माध्यमिक शट-डाउन के रूप में बोरेटेड पानी का उपयोग करते हैं।
चूंकि, सकारात्मक शीतलक शून्य गुणांक के कारण एससीडब्ल्यूआर के साथ-साथ बीडब्ल्यूआर में रासायनिक शिम का उपयोग नहीं किया जा सकता है। एससीडब्ल्यूआर, बीडब्ल्यूआर के समान माध्यमिक बंद


• डिजाइन के आधार पर [[ ऑनलाइन ईंधन भरना |ऑनलाइन ईंधन भरना]] असंभव हो सकता है। जबकि कैंडू ऑनलाइन ईंधन भरने में सक्षम हैं, अन्य जल संचालित रिएक्टर नहीं हैं।
के रूप में बोरेटेड वॉटर का उपयोग करते हैं।


चूंकि, संयुक्त राज्य अमेरिका में एलडब्ल्यूआर का क्षमता कारक पहले से ही 90% से अधिक है। दबाव पोत प्रकार एससीडब्ल्यूआर को ऑनलाइन ईंधन भरने की आवश्यकता नहीं होती है।
• डिजाइन के आधार पर [[ ऑनलाइन ईंधन भरना |ऑनलाइन ईंधन भरना]] असंभव हो सकता है। जबकि कैंडू ऑनलाइन ईंधन भरने में सक्षम हैं, अन्य वॉटर संचालित रिएक्टर नहीं हैं।
 
चूंकि, संयुक्त राज्य अमेरिका में एलडब्ल्यूआर का क्षमता कारक पूर्व से ही 90% से अधिक है। दबाव वॉटरयान प्रकार एससीडब्ल्यूआर को ऑनलाइन ईंधन भरने की आवश्यकता नहीं होती है।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
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* जनरेशन IV रिएक्टर
* जनरेशन IV रिएक्टर
* ब्रीडर रिएक्टर
* ब्रीडर रिएक्टर
* [[ कम मॉडरेशन पानी रिएक्टर | कम मॉडरेशन जल रिएक्टर]] , एक अवधारणा जो कुछ अर्थों में समान है और अन्य में एससीडब्ल्यूआर अवधारणा के लिए अतिव्यापी है, और जनरेशन IV प्रोग्राम के अतिरिक्त विकास के अधीन है।
* [[ कम मॉडरेशन पानी रिएक्टर |अल्प मॉडरेशन वॉटर रिएक्टर]] , अवधारणा जो कुछ अर्थों में समान है और अन्य में एससीडब्ल्यूआर अवधारणा के लिए अतिव्यापी है, और जनरेशन IV प्रोग्राम के अतिरिक्त विकास के अधीन है।
* [[ जनरेशन III रिएक्टर ]]
* [[ जनरेशन III रिएक्टर ]]
** [[ उन्नत उबलते पानी रिएक्टर ]] ([[ ABWR |एबीडब्ल्यूआर]])
** [[ उन्नत उबलते पानी रिएक्टर | उन्नत उबलते वॉटर रिएक्टर]] ([[ ABWR |एबीडब्ल्यूआर]])
** आर्थिक सरलीकृत उबलता पानी रिएक्टर ([[ ESBWR |ईएसबीडब्ल्यूआर]]) (पीढ़ी III+)
** आर्थिक सरलीकृत उबलता वॉटर रिएक्टर ([[ ESBWR |ईएसबीडब्ल्यूआर]]) (पीढ़ी III+)


== संदर्भ ==
== संदर्भ ==
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== बाहरी कड़ियाँ ==
== बाहरी कड़ियाँ ==
{{Commons category|Supercritical water reactors}}
* [https://web.archive.org/web/20130215115826/http://www.inl.gov/research/supercritical-water-cooled-reactor/ Idaho National Laboratory Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR) Fact Sheet]
* [https://web.archive.org/web/20130215115826/http://www.inl.gov/research/supercritical-water-cooled-reactor/ Idaho National Laboratory Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR) Fact Sheet]
* [http://wins.engr.wisc.edu/research/scw/intl/SCIEM-III/SCW-INEL-Cor-Des-Crit.ppt UW presentation: SCWR  Fuel Rod Design Requirements] (PowerPoint presentation).
* [http://wins.engr.wisc.edu/research/scw/intl/SCIEM-III/SCW-INEL-Cor-Des-Crit.ppt UW presentation: SCWR  Fuel Rod Design Requirements] (PowerPoint presentation).
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* [https://www.webharvest.gov/peth04/20041015134545/http://neri.inel.gov/universities_workshop/proceedings/pdfs/scwr.pdf INL ADVANCED REACTOR, FUEL CYCLE,AND ENERGY PRODUCTS WORKSHOP FOR UNIVERSITIES] (PDF).
* [https://www.webharvest.gov/peth04/20041015134545/http://neri.inel.gov/universities_workshop/proceedings/pdfs/scwr.pdf INL ADVANCED REACTOR, FUEL CYCLE,AND ENERGY PRODUCTS WORKSHOP FOR UNIVERSITIES] (PDF).
* [http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/TE_1474_web.pdf Natural circulation in water cooled nuclear power plants] (IAEA-TECDOC-1474)
* [http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/TE_1474_web.pdf Natural circulation in water cooled nuclear power plants] (IAEA-TECDOC-1474)
{{Nuclear fission reactors}}
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Latest revision as of 13:24, 27 October 2023

सुपर क्रिटिकल वॉटर रिएक्टर योजना।

सुपरक्रिटिकल वॉटर रिएक्टर (एससीडब्ल्यूआर) अवधारणा जनरेशन IV रिएक्टर है,[1] जिसे हल्के वॉटर रिएक्टर (एलडब्ल्यूआर) के रूप में डिज़ाइन किया गया है जो सुपर तरल दबाव (अर्थात 22.1 एमपीए से अधिक) पर संचालित होता है। इस संदर्भ में महत्वपूर्ण शब्द वॉटर के महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स) को संदर्भित करता है, और परमाणु रिएक्टर की क्रांतिकता की अवधारणा से भ्रमित नहीं होना चाहिए।

रिएक्टर कोर में गर्म किया गया वॉटर 374 डिग्री सेल्सियस के महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ बन जाता है, तरल वॉटर के समान द्रव से अधिक संतृप्त भाप (जो भाप टरबाइन में उपयोग किया जा सकता है) के समान तरल पदार्थ से संक्रमण के बिना उबले वॉटर का विशिष्ट चरण संक्रमण होता है।

इसके विपरीत, उत्तम प्रकार से स्थापित दाबित वॉटर रिएक्टरों (पीडब्ल्यूआर) में उप-राजनीतिक दाब पर तरल वॉटर का प्राथमिक शीतलन बंधन होता है, जो रिएक्टर कोर से द्वितीयक शीतलन बंधन तक ऊष्मा का परिवहन करता है, जहां बायलर में टर्बाइनों को चलाने के लिए भाप का उत्पादन किया जाता है।

उबलते वॉटर रिएक्टर (बीडब्लूआर) कोर में होने वाली भाप उत्पन्न करने के लिए उबलने की प्रक्रिया के साथ, कम दबावों पर कार्य करते हैं।

सुपरक्रिटिकल भाप जनरेटर सिद्ध तकनीक है। एससीडब्ल्यूआर प्रणाली के विकास को इसकी उच्च तापीय क्षमता (~45 % व्यय~33 % वर्तमान एलडब्ल्यूआर के लिए) और सरल डिजाइन के कारण परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए आशाजनक उन्नति माना जाता है। 2012 तक 13 देशों में 32 संगठनों द्वारा इस अवधारणा की जांच की जा रही थी।[2]

इतिहास

सोवियत संघ और संयुक्त राज्य अमेरिका में 1950 और 1960 के दशक में उप-राजनीतिक-दबाव पर चलने वाले अति-उष्मित भाप ठंडा रिएक्टरों का प्रयोग किया गया था, जैसे कि बेलोयार्स्क परमाणु ऊर्जा स्टेशन, पथ शोधक और जनरल इलेक्ट्रिक के ऑपरेशन सूर्योदय (जनरल इलेक्ट्रिक) कार्यक्रम का बोनस ये एससीडब्ल्यूआर नहीं हैं। एससीडब्ल्यूआर को 1990 के दशक से विकसित किया गया था।[3]

रिएक्टर दबाव वॉटरयान के साथ एलडब्ल्यूआर-प्रकार और दबाव ट्यूबों के साथ कैंडू-प्रकार एससीडब्ल्यूआर दोनों विकसित किए जा रहे हैं।

2010 की पुस्तक में वैचारिक डिजाइन और विश्लेषण की विधि सम्मिलित हैं जैसे कोर डिजाइन, प्लांट प्रणाली, प्लांट डायनेमिक्स एंड कंट्रोल, प्लांट चालू होना और स्थिरता, सुरक्षा, तीव्र रिएक्टर डिजाइन आदि।[4]

2013 के दस्तावेज़ ने 2015 में आद्य ईंधन लूप जांच को पूर्ण रूप से प्रदर्शित किया गया।[5] ईंधन योग्यता परीक्षण 2014 में पूर्ण किया गया था।[6]

2014 की पुस्तक में थर्मल स्पेक्ट्रम रिएक्टर (सुपर एलडब्ल्यूआर) और तीव्र रिएक्टर (सुपर एफआर) और थर्मल हाइड्रोलिक्स, सामग्री और सामग्री-शीतलक परस्पर क्रियाओं के प्रयोगात्मक परिणामों के रिएक्टर वैचारिक डिजाइन को देखा गया।[7]

डिजाइन

मध्यस्थ-शीतलक

एससीडब्ल्यूआर सुपरक्रिटिकल दाब पर कार्य करता है। रिएक्टर निकासित शीतलक सुपरक्रिटिकल द्रव है। हल्के वॉटर का उपयोग न्यूट्रॉन मॉडरेटर और शीतलक के रूप में किया जाता है। महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर, भाप और तरल घनत्व बन जाते हैं, दाबक और भाप जनरेटर (दबावयुक्त वॉटर रिएक्टर), या जेट पंप / पुनःपरिसंचरण पंप, भाप सेपरेटर और ड्रायर (बीडब्ल्यूआर) की आवश्यकता को समाप्त कर देते हैं। उबलने से बचने के अतिरिक्त, एससीडब्ल्यूआर अल्प घनत्व और मध्यम प्रभाव के साथ अराजक रिक्तियों (बुलबुले) को उत्पन्न नहीं करता है। एलडब्लूआर ताप हस्तांतरण और वॉटर प्रवाह को प्रभावित कर सकता है, और प्रतिक्रिया रिएक्टर शक्ति को भविष्यवाणी और नियंत्रण के लिए कठिन बना सकती है। विद्युत वितरण की भविष्यवाणी करने के लिए न्यूट्रॉनिक और थर्मल हाइड्रोलिक युग्मित गणना की आवश्यकता होती है। एससीडब्ल्यूआर सरलीकरण से निर्माण व्यय अल्प होनी चाहिए, विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार होना चाहिए।

एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर थर्मल इन्सुलेशन के साथ वॉटर की छड़ें अपनाता है और एक कैंडू प्रकार एससीडब्ल्यूआर एक कैलेंड्रिया टैंक में वॉटर मॉडरेटर रखता है। एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर का एक तेज़ रिएक्टर कोर एक उच्च रूपांतरण एलडब्ल्यूआर के रूप में तंग ईंधन रॉड जाली को अपनाता है। अधिक न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रम एससीडब्ल्यूआर में उच्च शक्ति घनत्व का लाभ है, लेकिन इसके लिए प्लूटोनियम और यूरेनियम मिश्रित ऑक्साइड ईंधन की आवश्यकता होती है जो पुनर्संसाधन से उपलब्ध होगा।

नियंत्रण

एससीडब्ल्यूआर में संभवतः शीर्ष के माध्यम से डाली गई नियंत्रण छड़ें होंगी, जैसा कि पीडब्ल्यूआर में किया जाता है।

सामग्री

एससीडब्ल्यूआर के अंदर का तापमान एलडब्ल्यूआर की तुलना में अधिक होता है। चूंकि सुपरक्रिटिकल जीवाश्म ईंधन संयंत्रों को सामग्रियों में अधिक अनुभव होता है, लेकिन इसमें उच्च तापमान पर्यावरण न्यूट्रॉन विकिरण सामग्रियों पर प्रभाव का संयोजन सम्मिलित नहीं होता है। एससीडब्ल्यूआर को पर्यावरण का विरोध करने के लिए मुख्य सामग्री (विशेष रूप से ईंधन आवरण (परमाणु ईंधन) की आवश्यकता होती है। आर एंड डी पर केंद्रित है:

  • विकिरण के अंतर्गत सुपरक्रिटिकल वॉटर की रसायन शास्त्र (उत्तेजना जंग को टूटने से रोकना, और न्यूट्रॉन विकिरण और उच्च तापमान के अंतर्गत संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखना)।
  • आयामी और सूक्ष्म संरचनात्मक स्थिरता (उत्सर्जन को रोकना, सामग्री की सामर्थ्य बनाए रखना और धीरे-धीरे प्रतिरोध विकिरण को उच्च तापमान के अनुसार बनाए रखना)।
  • सामग्री जो दोनों उच्च तापमान की स्थिति का विरोध करती है और अधिक न्यूट्रॉन को अवशोषित नहीं करती है, जो ईंधन अर्थव्यवस्था को प्रभावित करती है।

एससीडब्ल्यूआर और सुपरक्रिटिकल जीवाश्म ताप शक्ति प्लांट्स जैसे- शीतलक के माध्यम से साइकल में, पूर्ण रिएक्टर शीतलक को संक्षेपण के पश्चात अल्प तापमान पर संसाधित किया जाता है। यह वॉटर रसायन विज्ञान और संरचनात्मक सामग्रियों के उत्तेजना संक्षारण निघृष्व के प्रबंधन में लाभ होता है। ताप रिएक्टर शीतलक के पुनर्संचार के कारण एलडब्ल्यूआर में यह संभव नहीं है। सामग्री और वॉटर रसायन अनुसंधान एवं विकास में होने वाली विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए।[4]

लाभ

  • सुपरक्रिटिकल वॉटर में उत्कृष्ट ताप हस्तांतरण गुण होते हैं जो उच्च शक्ति घनत्व, लघु कोर और लघु नियंत्रण संरचना की अनुमति देते हैं।
  • बॉयलर का उपयोग सुपरक्रिटिकल भाप जनरेटररैंकिन चक्र अपने विशिष्ट उच्च तापमान के साथ दक्षता में सुधार करता है (वर्तमान पीडब्ल्यूआर / बीडब्ल्यूआर के ~33% के प्रति ~45% होगा)।
  • इस उच्च दक्षता से उत्तम ईंधन अर्थव्यवस्था और हल्का ईंधन भार होगा, जिससे अवशिष्ट (क्षय) ताप अल्प होगा।
  • एससीडब्ल्यूआर को सामान्यतः प्रत्यक्ष चक्र के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जिससे भाप या ताप सुपरक्रिटिकल वॉटर कोर से सीधे भाप टरबाइन में उपयोग किया जाता है। यह डिजाइन को सरल बनाता है। चूंकि बीडब्ल्यूआर, पीडब्लूआर की तुलना में सरल होता है, एससीडब्ल्यूआर समान विद्युत उत्पादन वाले अल्प-कुशल बीडब्ल्यूआर की तुलना में अधिक सरल और अधिक ठोस होते है है। दाब बर्तन के अंदर भाप सेपरेटर, भाप ड्रायर, आंतरिक पुनःपरिसंचरण पंप या पुनःपरिसंचरण प्रवाह नहीं होता है। डिजाइन के माध्यम से, प्रत्यक्ष-चक्र होता है, चक्र का सबसे सरल प्रकार संभव है। लघु कोर और इसके (प्राथमिक) शीतलन परिपथ में संग्रहीत थर्मल और रेडियोलॉजिकल ऊर्जा भी बीडब्ल्यूआर या पीडब्लूआर की तुलना में अल्प होगी।[8]
  • वॉटर प्रकोष्ठ के तापमान पर तरल है, साधारण, गैर विषैले और पारदर्शी है, निरीक्षण और त्रुटि-निवारण को सरल करता है (तरल धातु से ठंडा रिएक्टरों की तुलना में)।
  • तीव्र न्यूट्रॉन रिएक्टर एससीडब्ल्यूआर प्रस्तावित स्वच्छ और पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित उन्नत रिएक्टर के जैसे ब्रीडर रिएक्टर हो सकता है और लंबे समय तक रहने वाले एक्टिनाइड आइसोटोप को वॉटरा सकता है।
  • भारी वॉटर वाला एससीडब्ल्यूआरथोरियम (यूरेनियम से 4 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में) से ईंधन उत्पन्न कर सकता है। यदि पर्याप्त मॉडरेशन प्रदान किया जाता है, तो कैंडू के समान यह भी अपरिष्कृत प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग कर सकता है।
  • अन्य वॉटर-ठंडा रिएक्टरों की तुलना में उच्च तापमान पर ऊष्मा प्रक्रिया के द्वारा वितरित की जा सकती है।

हानि

  • अल्प वॉटर की सूची (ठोस प्राथमिक बंधन के कारण) का अर्थ है कि क्षणिक और दुर्घटनाओं को बफर करने के लिए अल्प ताप क्षमता (जैसे, भरे वॉटर प्रवाह की हानि या बड़े अवरोधक की शीतलक हानि दुर्घटना) जिसके परिणामस्वरूप दुर्घटना और क्षणिक तापमान पारंपरिक धातु आवरण के लिए अधिक है ।[9]

चूंकि, यह स्टेनलेस स्टील आवरण के लिए अत्यधिक नहीं है। एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर के सुरक्षा विश्लेषण से पता चला है कि सुरक्षा मानदंड दुर्घटनाओं और असामान्य क्षणिकता पर अंतर के साथ मिलते हैं, जिसमें प्रवाह की कुल हानि और शीतलक दुर्घटना की हानि सम्मिलित होती है।[10][4][9]: 97, 104  शीतलन के माध्यम से, साइकिल के कारण कोई दोहरा अवरोधक समाप्त नहीं होता है। शीतलक दुर्घटना के हानि पर कोर को प्रेरित प्रवाह से ठंडा किया जाता है। रिएक्टर वॉटरयान के शीर्ष शिखर में वॉटर की सूची में प्रवेशित बर्तन संचायक के रूप में कार्य करता है। एससीडब्ल्यूआर सुरक्षा सिद्धांत शीतलक सूची को बनाए रखने के लिए नहीं है, किंतु कोर शीतलक प्रवाह दर को बनाए रखने के लिए है।[10][4]दुर्घटनाओं पर वॉटर स्तर की तुलना में निरीक्षण करना सरल है। थ्री माइल द्वीप दुर्घटना में वॉटर स्तर संकेत में त्रुटि हुई और ऑपरेटरों ने ईसीसीएस को बंद कर दिया।

  • उच्च तापमान के साथ संयुक्त उच्च दबाव और कोर में उच्च तापमान भी बढ़ जाता है (पीडब्ल्यूआर / बीडब्ल्यूआर की तुलना में) वॉटरयान सामग्री पर यांत्रिक और थर्मल उत्तेजना में वृद्धि होती है जिसका समाधान करना कठिन होता है।

चूंकि, एलडब्ल्यूआर प्रकार की डिज़ाइन, रिएक्टर दाब बर्तन के अंदर वॉल को पीडब्ल्यूआर के रूप में प्रवेशित शीतलक द्वारा ठंडा किया जाता है। निकासित शीतलक सुक्ष्म अग्रभाग थर्मल के द्वारा होता है। दबाव-ट्यूब डिज़ाइन, जहां कोर को प्रत्येक ईंधन चैनल के लिए लघु ट्यूबों में बांटा गया है, इसमें संभावित रूप से अल्प समस्याएं होती हैं, क्योंकि लघु व्यास के ट्यूबिंग बड़े एकल दबाव वाले जहाजों की तुलना में अधिक पतले हो सकते हैं, और ट्यूब को अंदर से इन्सुलेट किया जा सकता है अक्रिय चीनी मिट्टी इन्सुलेशन इसलिए लघु (कैलेंड्रिया वॉटर) तापमान पर कार्य कर सकता है।[11]

• शीतलक कोर के अंत में इसके घनत्व को अधिक अल्प कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप वहां अतिरिक्त मॉडरेटर लगाने की आवश्यकता होती है।

चूंकि, एलडब्ल्यूआर प्रकार एससीडब्ल्यूआर डिज़ाइन ईंधन सभाओं में बीडब्ल्यूआर के रूप में वॉटर की छड़ों को अपनाता है। वॉटर की छड़ों में शीतलक घनत्व पतली थर्मल इन्सुलेशन के साथ उच्च रखा जाता है, पूर्ण रूप से इन्सुलेट नहीं किया जाता है। कैंडू प्रकार एससीडब्ल्यूआर के अधिकांश डिज़ाइन आंतरिक कैलेंड्रिया का उपयोग करते हैं, जहां भरे वॉटर का प्रवाहित भाग कोर के माध्यम से और शीर्ष ट्यूबों के माध्यम से निर्देशित होता है, जो उस क्षेत्र में अतिरिक्त मॉडरेशन प्रदान करता है। इसमें भरे वॉटर के साथ पूर्ण वॉटरयान दीवार को ठंडा करने में सक्षम होने का अतिरिक्त लाभ होता है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप जटिल और भौतिक रूप से आवश्यकता अनुसार (उच्च तापमान, उच्च तापमान अंतर, उच्च विकिरण) आंतरिक कैलेंड्रिया और प्लेना व्यवस्था होती है। दाब-ट्यूब डिज़ाइन में विशेषताएँ होती हैं क्योंकि अधिकांश मॉडरेटर कैलेंड्रिया में अल्प तापमान और दबाव पर होते हैं, मॉडरेशन पर शीतलक घनत्व प्रभाव को अल्प करते हैं, और कैलेंड्रिया वॉटरद्वारा वास्तविक दबाव ट्यूब को ठंडा रखा जा सकता है।[11]

विकिरण के अनुसार सुपर क्रिटिकल वॉटर रसायन पर व्यापक सामग्री विकास और अनुसंधान की आवश्यकता होती है।

चूंकि, पूर्ण रूप से एससीडब्ल्यूआर शीतलक को संघनन के पश्चात साफ किया जाता है। यह वॉटर रसायन के प्रबंधन और संरचनात्मक सामग्रियों के उत्तेजना जंग क्रैकिंग में लाभ होता है। एलडब्ल्यूआर में यह संभव नहीं है जहां ताप शीतलक परिचालित होता है।

• वॉटर के सुपरक्रिटिकल स्थिति में पहुंचने से पूर्व अस्थिरता से बचने के लिए विशेष प्रारम्भ में प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

चूंकि, अस्थिरता को बीडब्ल्यूआर के रूप में शीतलक प्रवाह दर अनुपात में शक्ति द्वारा प्रबंधित किया जाता है।[12] एससीडब्ल्यूआर में बीडब्ल्यूआर की तुलना में शीतलक घनत्व परिवर्तन लघु होता है।

• तीव्र एससीडब्ल्यूआर को नकारात्मक शून्य गुणांक रखने के लिए अपेक्षाकृत जटिल रिएक्टर कोर की आवश्यकता होती है।

चूंकि, एकल शीतलक प्रवाह कोर संभव है।[7]

• वर्तमान में व्यापक डिजाइनों के सभी विकल्पों के साथ (अधिकतम उप-क्रिटिकल ठंडा वॉटर, किसी प्रकार के वॉटर मॉडरेट थर्मल रिएक्टर) तकनीक में अल्प आपूर्तिकर्ता होंगे और अल्प से अल्प प्रारंभिक दशकों में प्राचीन सिद्ध तकनीक या इसके विकासवादी सुधारों की तुलना में अल्प विशेषज्ञता होगी जैसे कि पीढ़ी III + रिएक्टर है।

चूंकि, एलडब्ल्यूआर को 1950 के दशक में उप-क्रिटिकल फॉसिल ताप शक्ति प्रौद्योगिकियों के आधार पर विकसित किया गया था। एलडब्ल्यूआर की सफलता उस अनुभव पर आधारित है।[4]1950 के दशक के पश्चात सुपरक्रिटिकल फॉसिल ताप शक्ति प्लांट विकसित किए गए थे। वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए वाल्व, पाइपिंग, टर्बाइन, भरे वॉटर पंप और हीटर जैसे टर्बाइन थ्रॉटल दबाव 30 एमपीए तक और तापमान 630C तक के संचालन के लिए सम्मिलित होता हैं।[13][4]एससीडब्ल्यूआर, एलडब्ल्यूआर का प्राकृतिक विकास है। स्रोत द्वारा विद्युत की व्यय में अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन (ईआईए) के विद्युत की स्तरित व्यय (एलसीओई) अनुमानों (2010-2020) के ऐतिहासिक सारांश से शेल गैस के कारण विद्युत बाजार में एलडब्ल्यूआर की प्रतिस्पर्धा को अमेरिका में लक्ष्य दिया जा रहा है। एलडब्ल्यूआर परमाणु ऊर्जा उत्पादन के सबसे बड़े भाग के साथ प्रमुख डिजाइन होता हैं और संसार में नए निर्माण के लिए वर्तमान में प्रदर्शित हैं। नवाचार डायनेमिक्स बताते हैं कि नवाचार सबसे बड़े मार्केट शेयर वाली कंपनियों से नहीं आता है।[14] एससीडब्ल्यूआर और एलडब्ल्यूआर की तुलना नवाचार गतिशीलता के संदर्भ में प्रासंगिक नहीं है। यदि लघु मॉड्यूलर रिएक्टर (एसएमआर) प्रतिस्पर्धी है, तो एससीडब्ल्यूआर का एसएमआर संस्करण इसके लाभ को बढ़ाएगा।[15]

रासायनिक शिम अत्यधिक भिन्न व्यवहार कर सकता है क्योंकि सुपरक्रिटिकल वॉटर के समाधान गुण तरल वॉटर से अधिक भिन्न होते हैं। वर्तमान में अधिकांश दाबित वॉटर रिएक्टर बर्नअप के प्रारम्भ में प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करने के लिए बोरिक अम्ल का उपयोग करते हैं।

चूंकि, सकारात्मक शीतलक शून्य गुणांक के कारण एससीडब्ल्यूआर के साथ-साथ बीडब्ल्यूआर में रासायनिक शिम का उपयोग नहीं किया जा सकता है। एससीडब्ल्यूआर, बीडब्ल्यूआर के समान माध्यमिक बंद

के रूप में बोरेटेड वॉटर का उपयोग करते हैं।

• डिजाइन के आधार पर ऑनलाइन ईंधन भरना असंभव हो सकता है। जबकि कैंडू ऑनलाइन ईंधन भरने में सक्षम हैं, अन्य वॉटर संचालित रिएक्टर नहीं हैं।

चूंकि, संयुक्त राज्य अमेरिका में एलडब्ल्यूआर का क्षमता कारक पूर्व से ही 90% से अधिक है। दबाव वॉटरयान प्रकार एससीडब्ल्यूआर को ऑनलाइन ईंधन भरने की आवश्यकता नहीं होती है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. "Supercritical-Water-Cooled Reactor (SCWR)". www.gen-4.org. Retrieved 7 Apr 2016.
  2. Buongiorno, Jacopo (July 2004), "The Supercritical Water Cooled Reactor: Ongoing Research and Development in the U.S", 2004 international congress on advances in nuclear power plants, American Nuclear Society - ANS, La Grange Park (United States), OSTI 21160713
  3. Oka, Yoshiaki; Koshizuka, Seiichi (2001), "Supercritical-pressure, Once-through Cycle Light Water Cooled Reactor Concept", Nuclear Science and Technology, 38 (12): 1081–1089, doi:10.1080/18811248.2001.9715139, S2CID 95258855
  4. 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Oka, Yoshiaki; Koshizuka, Seiichi; Ishiwatari, Yuki; Yamaji, Akifumi (2010). Super Light Water Rectors and Super Fast Reactors. Springer. ISBN 978-1-4419-6034-4.
  5. https://www.gen-4.org/gif/upload/docs/application/pdf/2013-09/gif_rd_outlook_for_generation_iv_nuclear_energy_systems.pdf[bare URL PDF]
  6. "European Commission : CORDIS : Projects and Results : Final Report Summary - SCWR-FQT (Supercritical Water Reactor - Fuel Qualification Test)". cordis.europa.eu. Retrieved 21 April 2018.
  7. 7.0 7.1 Yoshiaki Oka; Hideo Mori, eds. (2014). Supercritical-Pressure Light Water Cooled Reactors. Springer. ISBN 978-4-431-55024-2.
  8. Tsiklauri, Georgi; Talbert, Robert; Schmitt, Bruce; Filippov, Gennady; Bogoyavlensky, Roald; Grishanin, Evgenei (2005). "Supercritical steam cycle for nuclear power plant" (PDF). Nuclear Engineering and Design. 235 (15): 1651–1664. doi:10.1016/j.nucengdes.2004.11.016. ISSN 0029-5493. Archived from the original (PDF) on 2013-09-28. Retrieved 2013-09-25.
  9. 9.0 9.1 MacDonald, Philip; Buongiorno, Jacopo; Davis, Cliff; Witt, Robert (2003), Feasibility Study of Supercritical Light Water Cooled Reactors for Electric Power Production - Progress Report for Work Through September 2003 - 2nd Annual Report and 8th Quarterly Report (PDF), Idaho National Laboratory
  10. 10.0 10.1 Oka, Yoshiaki (June 27, 2011). "Special lecture Super LWR and Super FR R&D", Joint ICTP-IAEA Course on Science and Technology of Supercritical Water-Cooled Rectors (SCWRs), International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy, 27 June to 1 July, 2011" (PDF). indico.ictp.it. Retrieved October 21, 2022.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
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बाहरी कड़ियाँ